CN1903603A - 一种车用发动机与发电机的离合方法及装置 - Google Patents

一种车用发动机与发电机的离合方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种车用发动机与发电机的离合方法及装置，在发动机与发电机之间设置一离合装置，发动机与发电机通过离合装置进行发动机与发电机的接合或分离。离合装置可以是电控气动装置，也可以是电控液动离合装置，还可以是机械式手动离合装置。采用摩擦片式离合传动机构、气动操作机构与微机控制系统结合实现发动机与发电机的接合或分离。整个离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构。

Description

一种车用发动机与发电机的离合方法及装置
技术领域
本发明涉及一种车用发动机与发电机的离合方法及装置，尤其是指一种汽/柴油发电机组及串联式混合动力车发电机组用电控离合方法及装置。多用于汽/柴油发电机组及串联式混合动力车的APU系统。
背景技术
传统的汽/柴油发电机组及串联式混合动力车的APU系统中，发动机与发电机通常采用直联的安装方式。但发电机本身就有一定的转动惯量，一般约为发动机转动惯量的2倍，如此，发电机采用直联的安装方式对发动机的起动就产生了如下不利影响：
——若要在相同时间内起动(加速度相同)，则：起动电机的最大转矩需增大2倍；则需对发动机尺寸与起动电机功率做较大改动。
——若起动机不变(起动时间延长)，则：起动时间可能延长2倍。期间，起动机长时间处于最大负荷区，可能会因发热过多出现故障。
发明内容
本发明的目的是要提供一种发电机组用的，发动机与发电机的连接离合方法，该方法具有可以根据需要实现发动机与发电机的离合。
本发明的另一目的是提供一种上述方法的装置，该装置可以实现实现发动机与发电机的离合。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的，在发动机与发电机之间设置一离合装置，发动机与发电机通过离合装置进行发动机与发电机的接合或分离。该离合装置可以是电控气动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过电控气动离合装置实现离合的。离合装置也可以是电控液动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过电控液动离合装置实现离合的；还可以是机械式手动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过机械式手动离合装置实现离合的。整个离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构。操作机构是受系统控制机构所控制，并直接操纵离合执行部分动作的。
根据上述方法所提供的装置为：一种发动机与发电机之间的离合装置，包括发动机与发电机，其特点在于：在发动机与发电机之间有一离合装置。离合装置可以是电控气动离合装置，也可以是电控液动离合装置，可以是机械式手动离合装置。整个离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构，操作机构可以是电控气动操作机构，也可以是电控液动操作机构，还可以是手动操作机构；系统控制机构可以是微机控制系统或其它电控系统，也可以是手动控制系统。操作机构是受系统控制机构所控制，并直接操纵离合执行部分动作的。
本发明通过在发动机与发电机之间设置离合装置。有效地实现了发动机与发电机之间的任意接合或接合，这样一来就可以使发动机实现在离合器分离后起动，从而有效地减少起动电机损坏；同时在串联式混合动力车中，又将发动机和发电机两种不同性质的运动件分开，有利于减轻APU的起停振动与噪声。
附图说明
图1为本发明原理示意图；
图2为本发明总体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
通过附图可以看出，本发明是一种发动机与发电机之间设置离合方法及装置，尤其是指一种汽/柴油发电机组及串联式混合动力车发电机组用电控离合方法及装置。其特点是：在发动机15与发电机16之间设置一离合装置17，发动机15与发电机16通过离合装置17进行发动机与发电机的接合或分离。该离合装置17可以是电控气动离合装置，发动机15与发电机16的接合或分离是通过电控气动离合装置实现发动机与发电机的接合或分离的。离合装置17也可以是电控液动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过电控液动离合装置实现离合的；还可以是机械式手动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过机械式手动离合装置实现离合的。整个离合装置17分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构。操作机构是受系统控制机构所控制，并直接操纵离合执行部分动作的。但离合器的操控必须实现：快速分离，缓慢接合。
实施例一
一种发动机与发电机之间的离合装置，包括发动机与发电机，在发动机与发电机之间有一离合装置离，合装置是电控气动装置。离合装置是电控气动离合装置，采用摩擦片式离合传动机构、气动操作机构与微机控制系统结合实现发动机与发电机的接合或分离。整个系统包括离合执行部分和控制部分两部分，离合执行部分为常规的摩擦片式离合器8，控制部分包括微机控制系统10和气动操作机构12。离合器8与气动操作机构12相连接，而气动操作机构12是由微机控制系统10所控制的。气动操作机构12是一种气动机构，包括驱动气缸6、离合器拨叉7和气动控制回路。离合器拨叉7与离合器8相连，离合器拨叉7为杠杆式机构，离合器拨叉7与驱动气缸6的活塞杆铰接，离合器拨叉7的图1中的虚线状态为分离状态。驱动气缸6是由一气动控制回路控制动作的。所述的气动控制回路为电控气动控制回路，驱动气缸6的充气回路是由气源经单向阀1和充气回路14到电控换向阀3与驱动气缸6相通的；驱动气缸6的排气回路是由驱动气缸6经电控换向阀3和排气回路13排到外界的。在排气回路13还串联有用于控制排气压力和流量的电磁比例减压阀5和流量阀4；并在支路上并接有用于检测气压的压力继电器9。电控换向阀3是二位五通电磁换向阀，电控换向阀3是由微机控制系统10所控制的，压力继电器9和电磁比例减压阀5也由微机控制系统10所控制。为了保证整个气路的压力稳定，在充气回路14上并接有一储气缸2，在驱动气缸6与电控换向阀3连接的气路上也并接有一辅助储气缸11以防止离合器结合时，因放气回路充气而导致气缸卸压过快，使得结合过快。其具体常时工况如表1
表1
  常时工况   离合器   气缸   电磁换向阀   压力继电器   比例减压阀
  工作态   接合   排气   卸载断路   断路   断路，无压力输出
  起动与怠速   分离   充气   导通闭合   闭合   断路，无压力输出
具体切换工况是：
——工作态切换到起动与怠速态时。
控制器10发出指令，二位五通电磁换向阀3通电，P——A导通；气缸6充气，活塞左移；离合器分离；同时电磁比例减压阀5断电，输出压力为0，压力继电器9断路。
实现：快速分离。
——起动与怠速态切换到工作态时。
控制器10在二位五通电磁换向阀3断电前2秒时，给电磁比例减压阀5通电并满度，输出压力调为最大；二位五通电磁换向阀3断电，P口关闭，充气回路断开；在离合器膜片弹簧的作用下，气缸6放气到放气回路，活塞右移；压力继电器9闭合；从此刻开始，电磁比例减压阀5应在2秒内输入电压力从满度平滑变化到0，也即时放气压力由最大缓慢过渡到0；气缸放缓慢气，离合器接合。一旦压力继电器9再次断开，表明接合过程完成。
实现：缓慢接合。
离合操作机构：
由于发动机与发电机间的空间紧凑，安装附件多且气缸与分离拨叉的运动方向干涉，很难将气缸安装在离合器壳处，所以本发明采用拉索操作方式，有效解决了布置与操作问题
为保证离合器快速分离，必须使气缸的作用力与行程均要大于离合器弹簧的弹力与行程。一旦完全离合后，就要求作用在离合器弹簧的拉力不要增大，防止弹簧失效与分离轴承磨损增大。所以采用限位螺栓，保证当完全分离时，气缸不再运动，限制了对离合器弹簧的最大作用力。
为防止离合器结合时，因放气回路充气而导致气缸卸压过快，使得结合过快。为解决这问题，增加辅助储气缸。
实施例二
一种发动机与发电机之间的离合装置，包括发动机与发电机，其特点在于：在发动机与发电机之间有一离合装置，且离合装置是电控液动离合装置，其原理与实施例一是一样的，整个离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分为是由微机控制系统或其它电控系统和液动操作机构构成，液动操作机构是一种液压驱动机构，所述的驱动缸为液压驱动缸；所述的控制回路为液压回路。
实施例三
一种发动机与发电机之间的离合装置，包括发动机与发电机，其特点在于：在发动机与发电机之间有一离合装置，且离合装置是机械式手动离合装置。整个离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分为手动操纵机构，所述的摩擦片式离合器是直接通过手动操作机构操纵的。

Claims (10)

1、一种车用发动机与发电机的离合方法，其特征在于：在发动机(15)与发电机(16)之间设置一离合装置(17)，发动机(15)与发电机(16)通过离合装置(17)进行发动机与发电机的接合或分离。
2、如权利要求1所述的车用发动机与发电机的离合方法，其特征在于：所述的离合装置(17)是电控气动离合装置，发动机(15)与发电机(16)的接合或分离是通过电控气动离合装置实现发动机与发电机的接合或分离的。
3、如权利要求1所述的车用发动机与发电机的离合方法，其特征在于：所述的离合装置(17)是电控液动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过电控液动离合装置实现离合的。
4、如权利要求1所述的车用发动机与发电机的离合方法，其特征在于：所述的离合装置(17)是机械式手动离合装置，发动机与发电机的接合或分离是通过机械式手动离合装置实现离合的。
5、如权利要求1或2或3或4所述的车用发动机与发电机的离合方法，其特征在于：所述的离合装置(17)分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构，操作机构是受系统控制机构所控制，并直接操纵离合执行部分动作的。
6、如权利要求1所述方法的装置，包括发动机与发电机，其特征在于：在发动机与发电机之间有一离合装置。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的离合装置是电控气动离合装置或电控液动离合装置或机械式手动离合装置。
8、如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的离合装置分为离合执行部分和控制部分两部分，其中离合执行部分是以摩擦片式离合传动机构为主体的结构；控制部分包括操作机构和系统控制机构，操作机构是电控气动操作机构或电控液动操作机构或手动操作机构；系统控制机构是微机控制系统或其它电控系统或手动控制系统。
9、如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的离合装置是电控气动装置，采用摩擦片式离合传动机构、气动操作机构与微机控制系统结合实现发动机与发电机的接合或分离；整个系统包括离合执行部分和控制部分两部分，离合执行部分为常规的摩擦片式离合器(8)，控制部分包括微机控制系统(10)和气动操作机构(12)；离合器(8)与气动操作机构(12)相连接，而气动操作机构(12)是由微机控制系统(10)所控制的；气动操作机构(12)是一种气动机构，包括驱动气缸(6)、离合器拨叉(7)和气动控制回路；离合器拨叉(7)与离合器(8)相连，离合器拨叉(7)为杠杆式机构，离合器拨叉(7)与驱动气缸(6)的活塞杆铰接；驱动气缸(6)是由一气动控制回路控制动作的；所述的气动控制回路为电控气动控制回路，驱动气缸(6)的充气回路是由气源经单向阀(1)和充气回路(14)到电控换向阀(3)与驱动气缸(6)相通的；驱动气缸(6)的排气回路是由驱动气缸(6)经电控换向阀(3)和排气回路(13)排到外界的，电控换向阀(3)是由微机控制系统(10)所控制的。
10、如权利要求9所述的装置，其特征在于：在排气回路(13)还串联有用于控制排气压力和流量的电磁比例减压阀(5)和流量阀(4)；并在支路上并接有用于检测气压的压力继电器(9)；电控换向阀(3)是二位五通电磁换向阀，压力继电器(9)和电磁比例减压阀(5)也由微机控制系统(10)所控制；在充气回路(14)上并接有一储气缸(2)，在驱动气缸(6)与电控换向阀(3)连接的气路上也并接有一辅助储气缸(11)。
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